CN111255691B - 可精准调控负荷的螺杆压缩机系统、控制方法和空调 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统,包括油活塞腔、油活塞、活塞挡板、弹簧、滑阀连杆、滑阀、受力检测装置和主控单元;其中,受力检测装置用于检测滑阀的弹簧受力;主控单元与所述受力检测装置电性连接。本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统可有效获知滑阀的位置、受力,有助于控制压缩机负荷、实现压缩机负荷的精准控制;还提供一种具有该可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的空调;以及提供一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,特别是涉及一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统、控制方法和空调。
背景技术
随着空调技术的发展,双螺杆压缩机已经在商用空调领域得到了广泛的应用。压缩机的容积流量调节方法是通过油箱中的油经油路流入油活塞腔内,在油压的作用下推动活塞腔中的油活塞移动,油活塞的移动通过滑阀杆带动滑阀的移动,通过调节滑阀的位置,实现容积流量的调节。但是现有的双螺杆压缩机不能精准把控滑阀位置和受力,导致出现油压波动或泄露等压缩机负荷缓慢变化、负荷波动等问题,严重影响压缩机负荷的稳定运行。
发明内容
本发明的目的是克服了现有技术的问题,提供了一种可有效获知滑阀的位置、受力,有助于控制压缩机负荷、实现压缩机负荷的精准控制的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统;还提供一种具有该可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的空调;以及提供一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案:
一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统,包括油活塞腔、油活塞、活塞挡板、弹簧、滑阀连杆和滑阀,还包括:
受力检测装置,用于检测滑阀的弹簧受力;
主控单元,其与所述受力检测装置电性连接。
进一步地,该可精准调控负荷的螺杆压缩机系统还包括:
进油管,其与所述油活塞腔相连通;
出油管,其与所述油活塞腔相连通;
进油控制阀,其设于所述进油管上且与所述主控单元电性连接;
出油控制阀,其设于所述出油管上且与所述主控单元电性连接;
制冷剂吸气口,其与所述出油管相连通。
进一步地,所述受力检测装置位于所述弹簧与所述活塞挡板之间。
进一步地,所述进油控制阀和出油控制阀均为电磁阀。
本发明提供了一种空调,包括如上述所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统。
以及本发明还提供一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法,用上述所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统实现。
进一步地,所述控制方法为通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控。
进一步地,所述通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fn是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S1.主控单元命令压缩机以对应的目标负荷运行;
S2.接收目标负荷,根据目标负荷确定弹簧变形量,确定滑阀所处位置,计算出目标弹簧受力Fm;
S3.受力检测装置检测此时实时弹簧受力Fn,并反馈至主控单元;
S4.主控单元获取实时弹簧受力Fn,判断实时弹簧受力Fn是否位于设定的受力区间内;该设定的受力区间为0<Fmin≤Fn≤Fmax;其中,Fmin为目标弹簧受力最小值;Fmax为目标弹簧受力最大值;
S5.若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控;
进一步地,所述控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S51.判断是否|Fn-Fm|≤ΔFo;其中,ΔFo为弹簧受力判断的允差值;
S52.若是,则控制进油控制阀和出油控制阀保持当前状态;
S53.若否,则判断是否Fn>Fm;
S54.若是,则控制进油控制阀加载;
S55.若否,则控制出油控制阀卸载。
进一步地,在所述S5步骤之后,所述控制方法还包括:
S6.若否,则提示故障。
与现有的技术相比,本发明具有如下优点:
本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统利用胡克定律F=k*X的原理,可通过受力检测装置即可测量到实时弹簧受力,进而得知当前弹簧形变量,精确获知滑阀位置此时所处的位置,控制进油控制阀或出油控制阀的通断,可精准调控压缩机负荷,在因密封不严等原因引起油压波动、压缩机负荷缓慢变化时可以及时调节,避免压缩机负荷发生大偏差或大范围的波动,达到调控压缩机负荷的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
图1是本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统在加载时的结构示意图。
图2是本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统在卸载时的结构示意图。
图3是本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的电连接原理示意图。
图4是本发明的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法的控制流程图。
图中包括:
油活塞腔1、油活塞2、活塞挡板3、弹簧4、滑阀连杆5、滑阀6、受力检测装置7、主控单元8、进油管9、出油管10、进油控制阀11、出油控制阀12、制冷剂吸气口13。
具体实施方式
结合以下实施例对本申请作进一步描述。
如图1至图4,一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统,包括油活塞腔1、油活塞2、活塞挡板3、弹簧4、滑阀连杆5、滑阀6、受力检测装置7、主控单元8、进油管9、出油管10、进油控制阀11、出油控制阀12和制冷剂吸气口13。具体的,所述油活塞2、活塞挡板3、弹簧4、滑阀连杆5和滑阀6位于油活塞腔1内,所述油活塞2相配合位于所述油活塞腔1内,通过滑阀连杆5与滑阀6连接,弹簧4穿套于滑阀连杆5上且位于活塞挡板3与油活塞2之间,压缩机需要加载时,打开进油控制阀11,油箱中的油经过进油控制阀11进入到油活塞腔1内,油活塞2在油压的作用下移动,从而使滑阀6进行移动,调节压缩机的内容积比,从而使压缩机进行加载。压缩机需要卸载时,打开出油控制阀12,油箱中的油经过出油控制阀12进入到制冷剂吸气口13内,油活塞2在油压的作用下移动,从而使滑阀6进行移动,调节压缩机的内容积比,从而使压缩机进行卸载。以及受力检测装置7用于检测滑阀6的弹簧4受力;主控单元8与所述受力检测装置7电性连接;进油管9,其与所述油活塞腔1相连通;出油管10与所述油活塞腔1相连通;进油控制阀11设于所述进油管9上且与所述主控单元8电性连接;出油控制阀12设于所述出油管10上且与所述主控单元8电性连接;制冷剂吸气口13与所述出油管10相连通。
本发明基于胡克定律F=k*X,可通过受力检测装置7即可测量到实时弹簧4受力,进而得知当前弹簧4形变量,即可判断出滑阀6当前所处位置。将此实时弹簧4受力与压缩机目标负荷所处目标位置的目标弹簧4受力进行对比,即可判断出当前是需要进行加载、保持、卸载,继而控制进油控制阀11和出油控制阀12等进行加卸载或保持等控制,达到控制压缩机负荷的目的。
当压缩机的滑阀6处于初始位置时,即压缩机运行负荷为25%时,检测到此时的实时弹簧4受力最小,记为初始受力Fmin,此时,弹簧4形变量最小为X0;当压缩机滑阀6处于最大负荷位置时,即压缩机运行负荷为100%时,此时弹簧4受力最大,记为Fmax,此时弹簧4形变量最大为Xmax,弹簧4受力最小为Imin。
该可精准调控负荷的螺杆压缩机系统利用胡克定律F=k*X的原理,可通过受力检测装置7即可测量到实时弹簧4受力,进而得知当前弹簧4形变量,精确获知滑阀6位置此时所处的位置,控制进油控制阀11或出油控制阀的通断,可精准调控压缩机负荷,在因密封不严等原因引起油压波动、压缩机负荷缓慢变化时可以及时调节,避免压缩机负荷发生大偏差或大范围的波动,达到调控压缩机负荷的目的。
优选的,所述受力检测装置7位于所述弹簧4与所述活塞挡板3之间。该受力检测装置7置于油活塞2挡板处,无需更改压缩机整体结构,减少重新开模或改模的成本。
所述进油控制阀11和出油控制阀12均为电磁阀。通过采用电磁阀作为进油控制阀11和出油控制阀12,有助于精确控制进油控制阀11和出油控制阀12加载、保持、卸载,达到控制压缩机负荷的目的。
本发明提供了一种空调,包括如上述所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统。通过在空调上设置该可精准调节负荷的螺杆压缩机系统,可有效获知滑阀6的位置,有助于控制压缩机负荷,实现压缩机负荷的精准控制,在因密封不严等原因引起油压波动、压缩机负荷缓慢变化时可以及时调节,避免压缩机负荷发生大偏差或大范围的波动,提高空调整体的可靠性和稳定性。
以及本发明还提供一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法,用上述所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统实现。所述控制方法为通过受力检测装置7检测实时弹簧4受力Fm,判断实时弹簧4受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀11或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控。该控制方法的具体步骤如下:
S1.主控单元8命令压缩机以对应的目标负荷运行。
S2.接收目标负荷,根据目标负荷确定弹簧4变形量,确定滑阀6所处位置,计算出目标弹簧4受力Fm。
S3.受力检测装置7检测此时实时弹簧4受力Fn,并反馈至主控单元8。
S4.主控单元8获取实时弹簧4受力Fn,判断实时弹簧4受力Fn是否位于设定的受力区间内;该设定的受力区间为0<Fmin≤Fn≤Fmax;其中,Fmin为目标弹簧4受力最小值;Fmax为目标弹簧4受力最大值;优选的,所述Fmin具体为压缩机运行负荷为25%时的弹簧4受力值,即为目标弹簧4受力最小值;所述Imax具体为压缩机运行负荷为100%时的弹簧4受力值,即为目标弹簧4受力最大值。
S5.若是,则控制进油控制阀11或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控。
S51.判断是否|Fn-Fm|≤ΔFo;其中,ΔFo为弹簧4受力判断的允差值。
S52.若是,则控制进油控制阀11和出油控制阀12保持当前状态;该保持当前状态视为稳定在目标负荷,压缩机维持在“保持”状态,不作进油控制阀11和出油控制阀12加卸载状态变更。
S53.若否,则判断是否Fn>Fm。
S54.若是,则控制进油控制阀11加载。
S55.若否,则控制出油控制阀12卸载。
在所述S5步骤之后,所述控制方法还包括:S6.若否,则给出报警信息,提示进行故障处理。
重复精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法,可有效获知滑阀6的位置,有助于控制压缩机负荷,实现压缩机负荷的精准控制,在因密封不严等原因引起油压波动、压缩机负荷缓慢变化时可以及时调节,避免压缩机负荷发生大偏差或大范围的波动。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对本申请保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统,包括油活塞腔、油活塞、活塞挡板、弹簧、滑阀连杆和滑阀,其特征在于,还包括:
受力检测装置,用于检测滑阀的弹簧受力;
主控单元,其与所述受力检测装置电性连接;
进油管,其与所述油活塞腔相连通;
出油管,其与所述油活塞腔相连通;
进油控制阀,其设于所述进油管上且与所述主控单元电性连接;
出油控制阀,其设于所述出油管上且与所述主控单元电性连接;
制冷剂吸气口,其与所述出油管相连通;
所述受力检测装置位于所述弹簧与所述活塞挡板之间;所述进油控制阀和出油控制阀均为电磁阀;所述可精准调控负荷的螺杆压缩机系统通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控;所述通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S1.主控单元命令压缩机以对应的目标负荷运行;
S2.接收目标负荷,根据目标负荷确定弹簧变形量,确定滑阀所处位置,计算出目标弹簧受力Fn;
S3.受力检测装置检测此时实时弹簧受力Fm,并反馈至主控单元;
S4.主控单元获取实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;该设定的受力区间为[Fmin, Fmax],0<Fmin;其中,Fmin为目标弹簧受力最小值;Fmax为目标弹簧受力最大值;
S5.若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控;所述控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S51.判断是否|Fn-Fm|≤ΔFo;其中,ΔFo为弹簧受力判断的允差值;
S52.若是,则控制进油控制阀和出油控制阀保持当前状态;
S53.若否,则判断是否Fn>Fm;
S54.若是,则控制进油控制阀加载;
S55.若否,则控制出油控制阀卸载。
2.一种空调,其特征在于,包括如权利要求1所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统。
3.一种可精准调控负荷的螺杆压缩机系统的控制方法,其特征在于,使用权利要求1所述的可精准调控负荷的螺杆压缩机系统实现;所述控制方法为通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控;所述通过受力检测装置检测实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S1.主控单元命令压缩机以对应的目标负荷运行;
S2.接收目标负荷,根据目标负荷确定弹簧变形量,确定滑阀所处位置,计算出目标弹簧受力Fn;
S3.受力检测装置检测此时实时弹簧受力Fm,并反馈至主控单元;
S4.主控单元获取实时弹簧受力Fm,判断实时弹簧受力Fm是否位于设定的受力区间内;该设定的受力区间为[Fmin, Fmax],0<Fmin;其中,Fmin为目标弹簧受力最小值;Fmax为目标弹簧受力最大值;
S5.若是,则控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控;
所述控制进油控制阀或出油控制阀的通断,实现压缩机负荷的精准调控的具体步骤如下:
S51.判断是否|Fn-Fm|≤ΔFo;其中,ΔFo为弹簧受力判断的允差值;
S52.若是,则控制进油控制阀和出油控制阀保持当前状态;
S53.若否,则判断是否Fn>Fm;
S54.若是,则控制进油控制阀加载;
S55.若否,则控制出油控制阀卸载;
在所述S5步骤之后,所述控制方法还包括:
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